• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권4호
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• pp.299-308
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• 2007

본 연구의 목적은 의사결정트리를 생성하는 생물정보학 프로그램을 개발하고, 이를 갑상선유두암 혈청의 질량분석자료로 시험해 보는 것이다. 대상 및 방법: C4.5를 커스터마이징하여 의사결정트리 분석을 수행할 수 있는 'Protein analysis'라는 프로그램을 개발하였다 61개의 혈청시료(갑상선유두암 27, 자가면역성 갑상선염 17, 대조군 17)를 일정 기간 동안 순차적으로 냉동한 후 실온에서 일시에 해동하여 분석에 사용하였다. 모든 시료는 탈지질화 과정을 거쳐 준비한 후, 2종류의 단백질칩(CM10, IMAC3)에 각각 60개, 50개 시료를 적용하였다. 갑상선유두암의 특징적인 단백질 패턴을 찾기 위해 질량분석기를 이용하여 단백질칩을 분석했다. 'Protein analysis' 프로그램을 이용하여 단백질분포 자료로부터 의사결정트리를 작성하고, 생체표지자 후보물질을 검출하였다. CM10칩에서 발견된 생체표지자 후보물질을 무작위 표본추출 방법을 이용하여 검증하였다. 결과: 단백질분포 자료의 훈련과 검증이 가능한 의사결정트리 프로그램이 개발되었으며, 이 프로그램은 트리 구조와 노드 정보, 트리 구성 과정을 표시하는 3개의 창으로 구성되었다. CM10칩을 이용한 분석에서 총 113개의 단백질 피크 중 23개가 3그룹 간에 유의한 차이가 있었으며, IMAC3는 41개의 단백질 피크 중 8개가 3그룹 간에 유의한 차이가 있었다. 3그룹 분석에서 의사결정트리는 CM10칩과 IMAE3의 단백질분포 자료로부터 각각 60개와 50개의 시료를 높은 정확도로 분류하였으며(오차율 = 각각 3.3%, 2.0%), 각각 4개와 7개의 생체표지자 후보물질을 검출하였다. 암시료와 비암시료를 구분하는 2그룹 분석 에서, 의사결정트리는 모든 암시료를 정확히 구분하였으며(모두 오차율 = 0%), CM10칩을 이용한 분석에서는 단일 노드를 사용하고, IMAC3칩을 이용한 분석에서는 여러 개의 노드를 사용하였다. CM10칩의 단백질 분포자료를 5번의 무작위 추출에 의해 시행한 검증에서 암시료와 비암시료를 구분하는데 높은 정확도를 보였으나(정확도 = 98%, 54/55), 3그룹을 구분할 때는 중등도의 정확도를 보였다(정확도 = 65%, 36/55). 결론: 우리가 개발한 프로그램은 질량분석 자료로부터 성공적으로 의사결정트리를 생성하고, 생체표지자 후보물질을 검출할 수 있었다. 따라서 이 프로그램은 혈청 시료를 이용한 생체표지자 발굴 및 갑상선유두암의 추적관찰에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제23권2호
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• pp.65-71
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• 2016

본 연구에서는 나노 입자 적층 시스템(Nano Particle Deposition System, NPDS)을 이용하여 전기변색소자의 작동 전극을 적층하고 또한 염료 감응 태양전지의 반도체 층으로 사용되는 $TiO_2$층 및 전기변색소자의 이온 저장 층으로 사용되는 Antimony Tin Oxide(ATO) 층을 제작하였다. NPDS는 상온 건식 분말 적층법으로 노즐을 통하여 초음속으로 가속된 분말의 높은 에너지를 이용하여 기판에 적층하는 새로운 개념의 건식 적층 방법이다. 본 연구에서 코팅된 물질의 두께는 전기변색소자의 투과율에 영향을 끼치는데, 이는 표면 프로파일 측정법(surface profiling method)으로 측정하였으며, 적층된 $TiO_2$와 ATO 및 복합 층의 미세 구조를 확인하기 위해 SEM을 이용한 분석을 진행하였다. 한편 염료 감응 태양전지의 광 변환 효율은 솔라 시뮬레이터로 분석하였다. 또한 UV-visible spectrometer와 power source를 이용하여 630 nm 대역에서 전기 변색 소자가 갖는 투과도 변화와 낮은 전압에서의 작동 및 변색 횟수를 측정하였으며, 결과적으로 상기 과정을 거쳐 제작되고, 측정된 염료 감응 태양전지 - 전기 변색 통합 구조 소자를 자체 제작한 에너지 하베스팅 시스템과 연결하여 통합 구조 소자 내 태양전지의 전압 발생을 통해 자체 구동이 가능한 전기 변색 소자 시스템 제작에 성공하였다. NPDS를 통해 제작된 변색 소자의 경우, 최대 49%의 투과도 변화와 500회 작동에서 C-V curve를 유지함을 측정하여 성능과 내구성을 입증하였고, 통합 소자 내 태양 전지의 광 변환 효율은 최대 2.55%로 측정되었으며, 통합 소자 내 변색 소자의 경우 최대 26%의 투과도 변화를 보였다.

• 대한본초학회지
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• 제22권4호
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• pp.253-260
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• 2007

Objectives : Intracerebral hemorrhage (ICH) is characterized by breakdown of blood vessels within the brain parenchyma. Fundamental therapeutic strategies for ICH, particularly those aimed at neuroprotection, have to be established. So in this experiment, the effects of Woowhangchongshim-won, a traditional prescription formula for treating Cerebral Apoplexy in Asian countries, were investigated. Methods : After intraperitoneal injection of chloralhydrate, rats were placed in a stereotaxic frame. ICH was induced by injection of 1 U collagenase type IV and drug was administered orally for 10 days. The molecular profile of cerebral hemorrhage in rat brain tissue was measured using micro array technique to identify up- or down- regulated genes in brain tissue. These genes induced by brain damage were mainly concerned with general metabolic process such as primary metabolic process, cellular metabolic process, macromolecule metabolic process, and biosynthetic process. Results : The number of genes increased in control and not-changed in experiment was 374, and decreased in control and not-changed in experiment was 527. We are concerned with genes that can be recovered by treatment with medicine, it is especially interesting to above types of genes. Conclusions : Upon medicine treatment to the rat having cerebral hemorrhage, expressions of some genes were restored to normal level. Further analysis using protein interaction database identified some key molecules that can be used for elucidation of therapeutical mechanism of medicine in future.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권5호
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• pp.788-801
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• 2020

Objective: This study was conducted to evaluate the effects of diets containing different wet rice distillers' by-product (RDP) levels on growth performance, nutrient digestibility, blood profiles and gut microbiome of weaned piglets. Methods: A total of 48 weaned castrated male crossbred pigs, initial body weight 7.54±0.97 kg, and age about 4 wks, were used in this experiment. The piglets were randomly allocated into three iso-nitrogenous diet groups that were fed either a control diet, a diet with 15% RDP, or a diet with 30% RDP for a total of 35 days. Chromium oxide was used for apparent digestibility measurements. On d 14 and d 35, half of the piglets were randomly selected for hemato-biochemical and gut microbiota evaluations. Results: Increasing inclusion levels of RDP tended to linearly increase (p≤0.07) average daily gain on d 14 and d 35, and decreased (p = 0.08) feed conversion ratio on d 35. Empty stomach weight increased (p = 0.03) on d 35 while digestibility of diet components decreased. Serum globulin concentration decreased on d 14 (p = 0.003) and red blood cell count tended to decrease (p = 0.06) on d 35, parallel to increase RDP levels. Gene amplicon profiling of 16S rRNA revealed that the colonic microbiota composition of weaned pigs changed by inclusion of RDP over the period. On d 14, decreased proportions of Lachnospiraceae_ge, Ruminococcaceae_ge, Ruminococcaceae_UCG-005, and Bacteroidales_ge, and increased proportions of Prevotellaceae_ge, Prevotella_2, and Prevotella_9 were found with inclusion of RDP, whereas opposite effect was found on d 35. Additionally, the proportion of Lachnospiraceae_ge, Ruminococcaceae_ge, Ruminococcaceae_UCG-005, and Bacteroidales_ge in RDP diets decreased over periods in control diet but increased largely in diet with 30% RDP. Conclusion: These results indicate that RDP in a favorable way modulate gastrointestinal microbiota composition and improve piglet performance despite a negative impact on digestibility of lipids and gross energy.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권5호
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• pp.836-847
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• 2020

Objective: We investigated the temporal expression profiles of long noncoding RNA (lncRNA) and mRNA in the peripheral blood of pigs during development and identified the lncRNAs that are related to the blood-based immune system. Methods: Peripheral blood samples were obtained from the pigs at 0, 7, 28, and 180 days and 2 years of age. RNA sequencing was performed to survey the lncRNA and mRNA transcriptomes in the samples. Short time-series expression miner (STEM) was used to show temporal expression patterns in the mRNAs and lncRNAs. Gene ontology and Kyoto encyclopedia of genes and genomes analyses were performed to assess the genes' biological relevance. To predict the functions of the identified lncRNAs, we extracted mRNAs that were nearby loci and highly correlated with the lncRNAs. Results: In total of 5,946 lncRNA and 12,354 mRNA transcripts were identified among the samples. STEM showed that most lncRNAs and mRNAs had similar temporal expression patterns during development, indicating the expressional correlation and functional relatedness between them. The five stages were divided into two classes: the suckling period and the late developmental stage. Most genes were expressed at low level during the suckling period, but at higher level during the late stages. Expression of several T-cell-related genes increased continuously during the suckling period, indicating that these genes are crucial for establishing the adaptive immune system in piglets at this stage. Notably, lncRNA TCONS-00086451 may promote blood-based immune system development by upregulating nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 2 expression. Conclusion: This study provides a catalog of porcine peripheral blood-related lncRNAs and mRNAs and reveals the characteristics and temporal expression profiles of these lncRNAs and mRNAs during peripheral blood development from the newborn to adult stages in pigs.

• 지질공학
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• 제7권2호
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• pp.113-126
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• 1997

결정암내의 불규칙한 파쇄대에 대한 전기탐사 자료의 효율적인 자료처리, 해석 연구를 목적으로 큰 저반의 월악산화강암체에 대하여 전기비저항 쌍극자배열 탐사, 전기비저항 슐럼버저배열 수직탐사를 수행하였다. 파쇄대등의 불균질대는 쌍극자배열법으로 잘 규명되었고, 균질하고 치밀한 하강암내에도 소규모의 파쇄대가 비교적 심부까지 발달되어 있는 것으로 해석되었다. 파쇄대는 전기비저항 쌍극자탐사자료 단면도에서 주로 고비저항대와 저비저항대의 경계에 분포된다고 할 때, 수직탐사자료들을 서로 내, 외삽시켜 만든 2차원의 층, 3차원적인 입체도에서도 그 분포양상이 잘 나타났고 그 천부 경계선은 극저주파 전자탐사자료에서 영점통과점으로 확인되었다. 불규칙한 파쇄대의 삼차원적인 지하영상은 여러 단면도들을 배열하여 만든 합성단면도 (fence iagram)에 시각적으로 보이며 그 공간적인 분포양상은 투사각 변화를 주어 가며 여러 각도에서 조명하므로써 효과적으로 해석되었다. 월악산 흑운모화강암체와 파쇄대의 복합 비저항값은 약 4,000 ohm-m로서 700 ohm-m의 석회규산염암 자료에 비해 매우 높게 나타나는데 이 차이는 일차적으로 두 지역에 분포하는 암석에 기인하지만 화강암의 관입작용과 관련되어 화천리층에 발달한 습곡이나 단층등의 2차 공극과도 관련된 것으로 보인다. 파쇄대에 대한 전기비저항값의 특성분석은 단면도영상의 표준편차, 비대칭도, 첨도등의 통계적인 분석으로 접근되었다. 고비저항대와 저비저항대 경계의 파쇄대는 균질한 암석에 비해 높은 표준편차로 특징되며 그 분포양상은 비대칭도 및 첨도 영상에서도 잘 상관되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권2호
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• pp.189-197
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• 2018

Objective: Hemicastration is a unilateral orchiectomy to remove an injured testis, which can induce hormonal changes and compensatory hypertrophy of the remaining testis, and may influence spermatogenesis. However, the underlying molecular mechanisms are poorly understood. Here, we investigated the impact of hemicastration on remaining testicular function. Methods: Prepubertal mice (age 24 days) were hemicastrated, and their growth was monitored until they reached physical maturity (age 72 days). Subsequently, we determined testis DNA methylation patterns using reduced representation bisulfite sequencing of normal and hemicastrated mice. Moreover, we profiled the testicular gene expression patterns by RNA sequencing (RNA-seq) to examine whether methylation changes affected gene expression in hemicastrated mice. Results: Hemicastration did not significantly affect growth or testosterone (p>0.05) compared with control. The genome-wide DNA methylation pattern of remaining testis suggested that substantial genes harbored differentially methylated regions (1,139) in gene bodies, which were enriched in process of protein binding and cell adhesion. Moreover, RNA-seq results indicated that 46 differentially expressed genes (DEGs) involved in meiotic cell cycle, synaptonemal complex assembly and spermatogenesis were upregulated in the hemicastration group, while 197 DEGs were downregulated, which were related to arachidonic acid metabolism. Integrative analysis revealed that proteasome 26S subunit ATPase 3 interacting protein gene, which encodes a protein crucial for homologous recombination in spermatocytes, exhibited promoter hypomethylation and higher expression level in hemicastrated mice. Conclusion: Global profiling of DNA methylation and gene expression demonstrated that hemicastration-induced compensatory response maintained normal growth and testicular morphological structure in mice.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권4호
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• pp.645-651
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• 2018

The carcinogenicity of chemicals in the environment is a major concern. Recently, numerous studies have attempted to develop methods for predicting carcinogenicity, including rodent and cell-based approaches. However, rodent carcinogenicity tests for evaluating the carcinogenic potential of a chemical to humans are time-consuming and costly. This study focused on the development of an alternative method for predicting carcinogenicity using quantitative PCR (qPCR) and colon cancer stem cells. A toxicogenomic method, mRNA profiling, is useful for predicting carcinogenicity. Using microarray analysis, we optimized 16 predictive gene sets from five carcinogens (azoxymethane, 3,2'-dimethyl-4-aminobiphenyl, N-ethyl-n-nitrosourea, metronidazole, 4-(n-methyl-n-nitrosamino)-1-(3-pyridyl)-1-butanone) used to treat colon cancer stem cell samples. The 16 genes were evaluated by qPCR using 23 positive and negative carcinogens in colon cancer stem cells. Among them, six genes could differentiate between positive and negative carcinogens with a p-value of ${\leq}0.05$. Our qPCR-based prediction system for colon carcinogenesis using colon cancer stem cells is cost- and time-efficient. Thus, this qPCR-based prediction system is an alternative to in vivo carcinogenicity screening assays.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권8호
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• pp.26-35
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• 2020

터널공사는 국내 공공건설공사의 중요한 부분을 차지하고 있으며, 다양한 장비와 기술의 개발로 터널공사 시공방법이 발전하였고 현장에 적용되고 있으나 공사비산정기준은 아직까지 현장실태를 제대로 반영하지 못하고 있다. 본 연구에서는 현장실태를 반영한 공사비산정기준 수립을 위하여 관련 문헌조사 및 현장조사를 통해 합리적인 터널공사비 산정기준을 제시하였다. 먼저 현재 건설공사 표준품셈에서 정하는 터널공사비 산정기준의 각 항목들을 분석하고 현장조사를 통한 실제 현장시공의 실태와 비교 분석하였다. 주요 조사내용으로는 암판정 및 내공측량, 천공속도, 버력처리 장비조합 등 싸이클 시간과 관련된 작업 시간에 대한 조사와, 굴착 투입인원에 대한 현장별 적용실태를 확인하였다. 현장 조사결과를 바탕으로 터널굴착 1발파당 싸이클 시간, 천공기계의 천공속도, 버력처리 장비조합, 터널굴착 투입 작업인원에 대한 개선안을 제시하였다. 싸이클 시간의 경우 천공준비 시간에 암판정 및 내공측량 시간을 반영하였으며, 천공기계 속도는 컴퓨터 점보드릴의 천공속도를 반영하였다. 버력처리는 상차장비의 규격을 현장 시공실태에 맞추어 개정하였으며, 터널굴착 투입 작업조를 현장실태에 맞추어 개선안을 제시하였다. 본 연구를 통하여 현장 시공실태를 반영한 공사비산정기준이 제시되었으며, 터널공사 적정공사비 확보에 일조할 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제80권3호
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• pp.247-254
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• 2017

Background: Airway epithelial cells are the first line of defense, against pathogens and environmental pollutants, in the lungs. Cellular stress by cadmium (Cd), resulting in airway inflammation, is assumed to be directly involved in tissue injury, linked to the development of lung cancer, and chronic obstructive pulmonary disease (COPD). We had earlier shown that ACN9 (chromosome 7q21), is a potential candidate gene for COPD, and identified significant interaction with smoking, based on genetic studies. However, the role of ACN9 in the inflammatory response, in the airway cells, has not yet been reported. Methods: We first checked the anatomical distribution of ACN9 in lung tissues, using mRNA in situ hybridization, and immunohistochemistry. Gene expression profiling in bronchial epithelial cells (BEAS-2B), was performed, after silencing ACN9. We further tested the roles of ACN9, in the intracellular mechanism, leading to Cd-induced production, of proinflammatory cytokines in BEAS-2B. Results: ACN9 was localized in lymphoid, and epithelial cells, of human lung tissues. ACN9 silencing, led to differential expression of 216 genes. Pathways of sensory perception to chemical stimuli, and cell surface receptor-linked signal transduction, were significantly enriched. ACN9 silencing, further increased the expression of proinflammatory cytokines, in BEAS-2B after Cd exposure. Conclusion: Our findings suggest, that ACN9 may have a role, in the inflammatory response in the airway.